DE102009047960A1 - Apparatus and method for optimizing exhaust temperature control in a vehicle during particulate filter regeneration - Google Patents

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Abstract

Ein Verfahren steuert eine Abgastemperatur von einem Fahrzeugmotor während einer Regeneration eines Partikelfilters (PF) in einem Fahrzeug, das einen Oxidationskatalysator (OC) und einen Katalysator für selektive katalytische Reduktion (SCR) aufweist. Das Verfahren stellt sicher, dass eine OC-Endtemperatur nicht einen Höchstwert der OC-Auslass-Solltemperatur und einer kalibrierten OC-Auslass-Höchsttemperatur übersteigt. Eine Vorrichtung zum Steuern einer Temperatur des Abgases umfasst Sensoren zum Messen einer Temperatur in dem Abgassystem und ein Steuergerät, das einen Algorithmus, eine Nachschlagetabelle von OC-Temperaturen und eine Nachschlagetabelle von PF-Temperaturen aufweist. Der Algorithmus berechnet eine OC-Auslass-Solltemperatur unter Verwendung der Nachschlagetabellen und eines verzögerten Fehlerwerts, der eine thermische Masse des SCR ausgleicht. Die tatsächliche OC-Auslass-Temperatur ist während einer Regeneration des PF auf den niedrigeren Wert von OC-Auslass-Solltemperatur und einer kalibrierten OC-Auslass-Höchsttemperatur beschränkt.One method controls exhaust temperature of a vehicle engine during regeneration of a particulate filter (PF) in a vehicle having an oxidation catalyst (OC) and a selective catalytic reduction (SCR) catalyst. The method ensures that an OC end temperature does not exceed a maximum OC outlet setpoint temperature and a calibrated OC outlet maximum temperature. An apparatus for controlling a temperature of the exhaust gas includes sensors for measuring a temperature in the exhaust system and a controller having an algorithm, a look-up table of OC temperatures, and a look-up table of PF temperatures. The algorithm calculates an OC outlet setpoint temperature using the look-up tables and a delayed error value that balances a thermal mass of the SCR. The actual OC outlet temperature is limited during regeneration of the PF to the lower value of OC outlet setpoint temperature and a calibrated OC outlet maximum temperature.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum Steuern der Temperatur eines Abgases in einem Fahrzeug während einer Regeneration eines Partikelfilters.The The present invention relates to a system and a method for Controlling the temperature of an exhaust gas in a vehicle during a Regeneration of a particle filter.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

In einem durch einen Verbrennungsmotor einer aus dem Stand der Technik bekannten Art angetriebenen Fahrzeug kann ein Partikelfilter in dem Fahrzeugabgassystem positioniert sein, um Partikel zu entfernen, bevor das Partikelmaterial an die Atmosphäre ausgestoßen werden kann. Ein solcher Partikelfilter kann beim Aufnehmen und Zurückhalten mikroskopischer Partikel von Ruß, Asche, Sulfaten, Metallpartikeln und/oder jedem anderen Partikelmaterial, das üblicherweise als Nebenprodukt des Kraftstoffverbrennungsprozesses erzeugt wird, relativ effizient sein. Während Dieselmotoren sehr häufig einen solchen Filter nutzen, der verbreitet als Dieselpartikelfilter oder DPF bekannt ist, können bestimmten Benzinmotorauslegungen, beispielsweise Motoren mit Direkteinspritzung oder DI (kurz vom engl. Direct Injection) ebenfalls einen ähnlichen Partikelfilter nutzen. Ein hocheffizienter Partikelfilter kann unabhängig von der Kraftstoffart relativ schnell verstopfen, wenn er großen Partikelmengen ausgesetzt wird, wodurch ein vermehrter Differentialdruck über dem Partikelfilter erzeugt wird. Um dem entgegenzuwirken, kann der Partikelfilter ent sprechend einem vorbestimmten Wartungszyklus ausgetauscht werden oder kann, was üblicher ist, regeneriert werden, um die Lebensdauer des Filters zu verlängern.In one by an internal combustion engine of the prior art known type driven vehicle can be a particulate filter in be positioned in the vehicle exhaust system to remove particulates, before the particulate matter can be expelled to the atmosphere. Such a particle filter can be more microscopic when picking up and holding back Particles of soot, Ash, sulphates, metal particles and / or any other particulate matter, that usually produced as a by-product of the fuel combustion process, be relatively efficient. While Diesel engines very common use such a filter, which is widely used as a diesel particulate filter or DPF is known certain gasoline engine designs, such as direct injection engines or DI (short for English Direct Injection) also a similar one Use particle filter. A highly efficient particulate filter can be independent of the fuel species clog relatively quickly if it has large particle amounts is exposed, whereby an increased differential pressure over the Particle filter is generated. To counteract this, the particle filter can be exchanged accordingly a predetermined maintenance cycle or can, more usual is to be regenerated to extend the life of the filter.

Ein Partikelfilter, nachstehend der Einfachheit halber als PF abgekürzt, kann durch Verbrennen oder Oxidieren des angesammelten Partikelmaterials unter Verwendung eines Katalysators regeneriert werden. Der Regenerationsprozess erfolgt, wenn die Temperatur in dem PF über einen Schwellenwert von etwa 450 Grad Celsius (°C) angehoben wird. Während der PF-Regeneration wird die Temperatur in dem Abgas oder Abgasstrom auf diesen Schwellenwert angehoben, um den Regenerationsprozess zu erleichtern. Eine Möglichkeit, um einen solchen Temperaturanstieg zu erreichen, ist das Nutzen eines Oxidationskatalysators (OC, kurz vom engl. Oxidation Catalyst) in Verbindung mit vermehrter Kohlenwasserstoffbeladung in dem Strom von Abgas stromaufwärts des PF.One Particulate filter, hereinafter abbreviated as PF for the sake of simplicity, can by burning or oxidizing the accumulated particulate material below Use of a catalyst can be regenerated. The regeneration process occurs when the temperature in the PF exceeds a threshold of about 450 degrees Celsius (° C) is raised. While PF regeneration becomes the temperature in the exhaust gas or exhaust stream raised to this threshold to the regeneration process to facilitate. A possibility, To achieve such a temperature increase, the benefits an oxidation catalyst (OC, abbreviated to the English Oxidation Catalyst) in conjunction with increased hydrocarbon loading in the stream from exhaust upstream of the PF.

In dem OC selbst spaltet ein chemischer Prozess die vermehrten Kohlenwasserstoffe in relativ inerte Nebenprodukte oder Verbindungen auf. Ein typischer OC kann zum Beispiel Palladium oder verschiedene Platinkatalysatoren verwenden, um die Kohlenwasserstoffwerte mittels eines einfachen Oxidationsprozesses zu verringern. Dieser Prozess ist von exothermer Natur, was zu einer erhöhten Abgastemperatur führt. Am Auslass des OC kann ein Temperatursensor verwendet werden, und die Steuerung der Auslasstemperatur kann durch Anpassen der Menge oder des Werts von in den Abgasstrom eingebrachten Kohlenwasserstoffen erreicht werden. Dieses Verfahren der Temperatursteuerung ist im Allgemeinen ausreichend, wenn sich der Einlass zu dem PF direkt stromabwärts des OC-Auslasses befindet. Das gleiche Verfahren der Temperatursteuerung kann aber unter bestimmten Umständen, beispielsweise wenn eine verhältnis mäßig große thermische Masse zwischen dem OC-Auslass und dem PF-Einlass vorhanden ist, weniger optimal sein.In In the OC itself, a chemical process splits the increased hydrocarbons in relatively inert by-products or compounds. A typical one For example, OC can be palladium or various platinum catalysts use the hydrocarbon values by means of a simple To reduce oxidation process. This process is exothermic Nature, resulting in increased Exhaust gas temperature leads. At the outlet of the OC, a temperature sensor can be used, and The control of the outlet temperature can be done by adjusting the amount or the value of hydrocarbons introduced into the exhaust stream be achieved. This method of temperature control is in Generally sufficient if the inlet to the PF directly downstream of the OC outlet located. The same method of temperature control can but under certain circumstances, for example, if a relatively moderately large thermal mass between the OC outlet and the PF inlet is less optimal be.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Demgemäß werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Optimieren der Temperatursteuerung eines Abgases oder Abgasstroms eines Fahrzeugmotors vorgesehen. Die Vorrichtung steuert die Temperatur des Abgases in dem Abgassystem während der Regeneration des Partikelfilters (PF). Die Vorrichtung umfasst den PF selbst, einen Oxidationskatalysator (OC) und einen Katalysator für selektive katalytische Reduktion oder SCR (kurz vom engl. Selective Catalytic Reduction), der sich zwischen dem OC und dem PF in dem Abgasstrom befindet. Der SCR sieht die vorstehend erwähnte relativ große thermische Masse vor. Der PF kann unter Verwenden des OC selektiv regeneriert werden, wobei der SCR dafür ausgebildet ist, Stickoxide oder NOx-Gase in relativ inerte oder unschädliche Nebenprodukte umzuwandeln. Unter Verwendung des Verfahrens und des Systems der Erfindung werden das Auftreten und/oder die Stärke eines Temperaturüberschwingens oder einer Temperaturschwankung minimiert. Analog sind alle Nachbehandlungsbauteile, d. h. Bauteile oder andere Vorrichtungen, die andere Gase oder Nebenprodukte stromabwärts des PF aufnehmen und/oder behandeln, vor einem solchen Temperaturüberschwingen ausreichend geschützt.Accordingly, become a method and apparatus for optimizing temperature control an exhaust gas or exhaust gas stream of a vehicle engine is provided. The device controls the temperature of the exhaust gas in the exhaust system while the regeneration of the particulate filter (PF). The device comprises the PF itself, an oxidation catalyst (OC) and a catalyst for selective catalytic Reduction or SCR (abbreviated to Selective Catalytic Reduction), which is between the OC and the PF in the exhaust stream. The SCR sees the above mentioned relatively large thermal Mass in front. The PF can selectively regenerate using the OC be, with the SCR for it is formed, nitrogen oxides or NOx gases in relatively inert or harmless To convert by-products. Using the method and the Systems of the invention are the appearance and / or the strength of a Temperature overshoot or a temperature fluctuation minimized. Analogously, all after-treatment components, d. H. Components or other devices that contain other gases or by-products downstream receive and / or treat the PF, before such a temperature overshoot adequately protected.

Das Abgassystem umfasst weiterhin ein Steuergerät und mehrere Sensoren, die jeweils dafür ausgebildet sind, eine Temperatur in unterschiedlichen Bereichen oder Abschnitten des Abgassystems, einschließlich stromabwärts des OC und stromaufwärts des PF, zu messen. Das Steuergerät umfasst einen Algorithmus und kann auch eine Nachschlagetabelle für OC-Temperaturen und eine Nachschlagetabelle für PF-Temperaturen um fassen, um ein Paar von Temperatursollwerten zu ermitteln, wie nachstehend beschrieben ist. Wenn die Nachschlagetabellen nicht verwendet werden, kann die Vorrichtung alternativ eine oder mehrere Kurven und/oder eine skalare Kalibrierungsfunktion oder eine andere geeignete Funktion nutzen. Der Algorithmus wird ausgeführt, um dadurch eine OC-Auslass-Solltemperatur unter Verwendung der Daten, die aus den Nachschlagetabellen oder ansonsten aus der alternativen Kurve und/oder Funktion extrahiert werden, zu berechnen. Der Algorithmus beschränkt die tatsächliche OC-Auslass-Temperatur während der Regeneration des PF auf den kleineren Wert von einer berechneten OC-Auslass-Solltemperatur und einer kalibrierten OC-Auslass-Höchsttemperatur.The exhaust system further includes a controller and a plurality of sensors each configured to measure a temperature in different regions or portions of the exhaust system, including downstream of the OC and upstream of the PF. The controller includes an algorithm and may also include an OC temperature lookup table and a PF temperature lookup table to determine a pair of temperature setpoints, as described below. Alternatively, if the look-up tables are not used, the device may utilize one or more curves and / or a scalar calibration function or other suitable function. The algorithm will to thereby calculate an OC outlet setpoint temperature using the data extracted from the look-up tables or otherwise from the alternative curve and / or function. The algorithm restricts the actual OC outlet temperature during regeneration of the PF to the lesser of a calculated OC outlet setpoint temperature and a calibrated OC outlet maximum temperature.

Es werden zwei Regelschleifen verwendet, um die Temperatur des PF-Einlasses zu steuern. Die primäre Schleifensteuervariable ist die Auslasstemperatur des OC. Diese bestimmte Schleife steuert durch Verändern der Konzentration der Kohlenwasserstoffe in dem Abgas, zum Beispiel durch Verwenden von Mitteln in den Zylindern, eine externe Kohlenwasserstoffdosierungsvorrichtung oder andere geeignete Verfahren, die Auslasstemperatur des OC auf einen vorbestimmten oder kalibrierten ersten „Sollwert” der Temperatur. Die sekundäre Steuerschleife nutzt einen zusätzlichen Temperatursensor, der an dem Auslass des SCR oder alternativ an dem Einlass des PF positioniert ist. Die sekundäre Steuerschleife nutzt einen zweiten Temperatursollwert, der von einer gemessenen PF-Einlasstemperatur subtrahiert werden kann, um dadurch einen Fehlerwert oder Fehlerterm zu berechnen. Der Fehlerterm kann dann in einer Weise gefiltert oder verarbeitet werden, die die Systemstabilität erhöht, bevor er zu dem ersten Temperatursollwert addiert wird. Die Temperatursteuerung an dem Einlass des PF wird dadurch optimiert, während vor einem Temperaturüberschwingen geschützt wird.It Two control loops are used to control the temperature of the PF inlet. The primary Loop control variable is the outlet temperature of the OC. These certain loop controls by changing the concentration of Hydrocarbons in the exhaust gas, for example by using Means in the cylinders, an external hydrocarbon dosing device or other suitable method, the outlet temperature of the OC a predetermined or calibrated first "set point" of the temperature. The secondary control loop uses an additional one Temperature sensor connected to the outlet of the SCR or alternatively positioned at the inlet of the PF. The secondary control loop uses one second temperature setpoint, which is from a measured PF inlet temperature can be subtracted to thereby provide an error value or error term to calculate. The error term can then be filtered in a way or processed, which increases the system stability, before moving to the first Temperature setpoint is added. The temperature control on the Inlet of the PF is thereby optimized while being protected from temperature overshoot.

Bei Verwenden des Verfahrens und Systems der Erfindung werden zwei erwünschte oder kalibrierte Temperatursollwerte ermittelt: ein erster Temperatursollwert für die OC-Auslass-Temperatur und ein zweiter Temperatursollwert für die PF-Einlass-Temperatur. Die Abgastemperatur wird zuerst mittels des ersten Temperatursollwerts gesteuert und dann lässt man sie stabilisieren, beispielsweise – aber nicht ausschließlich – Warten, bis ein vorbestimmtes Intervall verstrichen ist oder ein Zeitgeber abgelaufen ist. Sobald sich die Abgastemperatur stabilisiert, wird die rechnerische Differenz zwischen einer gemessenen PF-Einlass-Temperatur und ihrem kalibrierten Temperatursollwert berechnet. Dieser Wert, der hierin nachstehend als Fehlerterm bezeichnet wird, kann nach Bedarf gefiltert werden, um die Systemstabilität zu verbessern, und wird dann wieder zu dem OC-Auslass-Temperatursollwert, d. h. dem ersten Temperatursollwert, addiert. Dadurch kann die Konzentration von Kohlenwasserstoffen in dem Abgasstrom indirekt angepasst werden, um die Temperatur in dem PF zu steuern.at Using the method and system of the invention will be two desirable or calibrated temperature setpoints determined: a first temperature setpoint for the OC outlet temperature and a second temperature setpoint for the PF inlet temperature. The exhaust gas temperature is first determined by the first temperature setpoint controlled and then you leave they stabilize, for example - but not exclusively - wait, until a predetermined interval has passed or a timer has expired. As soon as the exhaust gas temperature stabilizes, it will the calculated difference between a measured PF inlet temperature and its calibrated temperature setpoint. This value, hereinafter referred to as error term, may be referred to Need to be filtered to improve system stability, and then become back to the OC outlet temperature setpoint, i. H. the first temperature setpoint, added. This can reduce the concentration of hydrocarbons be adjusted indirectly in the exhaust stream to the temperature in to control the PF.

Die vorstehenden Merkmale und Vorteile sowie andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen ohne Weiteres aus der folgenden eingehenden Beschreibung der besten Methoden zum Ausführen der Erfindung in Verbindung mit den Begleitzeichnungen hervor.The The foregoing features and advantages as well as other features and advantages The present invention will be readily apparent from the following detailed Description of the best methods for carrying out the invention in connection with the accompanying drawings.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem Motor und einem Abgassystem, das mittels der Vorrichtung und des Verfahrens der Erfindung steuerbar ist; 1 Figure 3 is a schematic illustration of a vehicle having an engine and an exhaust system controllable by the apparatus and method of the invention;

2 ist eine anschauliche Darstellung oder eine repräsentative Reihe von Kurven, die eine beispielhafte Temperaturbeziehung zwischen einem Oxidationskatalysator (OC) und Partikelfilter (PF) in dem Fahrzeug von 1 beschreiben; und 2 FIG. 4 is an illustrative or representative series of graphs illustrating an exemplary temperature relationship between an oxidation catalyst (OC) and particulate filter (PF) in the vehicle of FIG 1 describe; and

3 ist eine schematische Darstellung eines Informationsflusses oder einer Steuerungssequenz nach dem Verfahren der Erfindung. 3 Figure 11 is a schematic representation of an information flow or control sequence according to the method of the invention.

Beschreibung der bevorzugten AusführungsformenDescription of the preferred embodiments

Unter Bezug auf die Zeichnungen, bei denen gleiche Bezugszeichen in den gesamten mehreren Figuren gleiche Komponenten bezeichnen, und beginnend mit 1 umfasst ein Fahrzeug 10 einen Motor (E) 12 und ein Getriebe (T) 14. Der Motor 12 ist als herkömmlicher Verbrennungsmotor konfiguriert und ist daher zum Verbrennen einer Zufuhr von Kraftstoff 25, der aus einem Sumpf oder einem Tank 24 gesaugt wird, verwendbar. Der Kraftstoff 25 kann abhängig von der Konfiguration des Motors 12 Diesel oder Benzin sein. Der Motor 12 weist einen Regler oder eine Drosselklappe 70 auf, die nach Bedarf abhängig von der Stellung der Drosselklappe 70 zum Einlassen einer vorbestimmten Menge oder eines vorbestimmten Prozentsatzes des Kraftstoffs 25 und von Luft (Pfeil A1) in den Motor 12 dient, wie für den Durchschnittsfachmann verständlich ist. Die Verbrennung des Kraftstoffs 25 erzeugt Abgas (Pfeil B), das anschließend durch einen Abgaskrümmer oder eine Leitung 47 in ein Abgassystem 11 abgelassen wird. Durch die Verbrennung des Kraftstoffs 25 freigesetzte Energie erzeugt eine Drehkraft oder ein Drehmoment an einem Eingangselement 13 des Getriebes 14. Das Getriebe 14 überträgt wiederum das Drehmoment von dem Motor 12 zu einem Ausgangselement 15, um das Fahrzeug 10 mittels eines Satzes von Antriebsrädern 18 anzutreiben.Referring to the drawings, wherein like reference numerals designate like components throughout the several figures, and starting with FIG 1 includes a vehicle 10 a motor (E) 12 and a gearbox (T) 14 , The motor 12 is configured as a conventional internal combustion engine and is therefore for burning a supply of fuel 25 that came from a swamp or a tank 24 is sucked, usable. The fuel 25 may depend on the configuration of the engine 12 Be diesel or gasoline. The motor 12 indicates a regulator or throttle 70 on, as needed, depending on the position of the throttle 70 for admitting a predetermined amount or a predetermined percentage of the fuel 25 and of air (arrow A1) in the engine 12 as will be understood by one of ordinary skill in the art. The combustion of the fuel 25 generates exhaust gas (arrow B) which is subsequently passed through an exhaust manifold or conduit 47 in an exhaust system 11 is drained. By burning the fuel 25 energy released generates a torque or torque at an input element 13 of the transmission 14 , The gear 14 in turn transmits the torque from the engine 12 to an initial element 15 to the vehicle 10 by means of a set of driving wheels 18 drive.

Das System 11 reinigt das während der Verbrennung des Kraftstoffs 25 erzeugte Abgas (Pfeil B) und bereitet es auf und umfasst wie nachstehend beschrieben einen Oxidationskatalysator (OC) 33, einen Katalysator für selektive katalytische Reduktion (SCR) 43 und einen Partikelfilter (PF) 40. Der Begriff „Reinigen”, wie er hierin verwendet wird, bezeichnet das Entfernen von schwebenden Partikelaerosolen oder schwebendem Partikelmaterial aus dem Abgas (Pfeil B), und daher ist das System 11 dafür konfiguriert, das Abgas (Pfeil B) durch den PF 40 zu leiten und zu führen. Der PF 40 kann als Keramikschaum, Metallsieb, granuliertes Aluminiumoxid oder als anderes geeignetes Material bzw. andere geeignete Kombination von Materialien konfiguriert sein. Das Abgas (Pfeil B) kann ebenfalls unter Verwendung von optionalen Nachbehandlungsbauteilen (ATH) 29 gereinigt werden, die nach Bedarf zum Aufnehmen und/oder Entfernen anderer Verbindungen aus dem Abgas (Pfeil B) ausgebildet sind.The system 11 cleans it during the combustion of the fuel 25 generated exhaust gas (arrow B) and prepares it and includes as described below an oxidation catalyst (OC) 33 , a Selective Catalytic Reduction Catalyst (SCR) 43 and a particle filter (PF) 40 , The term "cleaning" as used herein refers to the removal of suspended particle aerosols or suspended particulate matter from the exhaust (arrow B), and therefore the system 11 configured to exhaust (arrow B) through the PF 40 to lead and lead. The PF 40 may be configured as a ceramic foam, metal mesh, granulated alumina, or other suitable material or other suitable combination of materials. The exhaust gas (arrow B) may also be removed using optional aftertreatment components (ATH). 29 are cleaned, which are formed as needed for receiving and / or removing other compounds from the exhaust gas (arrow B).

Der Begriff „Aufbereitung”, wie er ebenfalls hierin verwendet wird, bezieht sich ebenfalls auf die Steuerung und/oder Regelung der Temperatur des Abgases (Pfeil B) an verschiedenen Stellen in dem System 11. Zu diesem Zweck ist der PF 40 mit dem OC 33 verbunden oder mit diesem integral ausgebildet, wobei der OC 33 mit einer externen Kraftstoffinjektorvorrichtung oder einem externen Injektor 71 in Verbindung steht, der nach Bedarf zum Liefern einer steuerbaren Menge des Kraftstoffs 25 in den OC 33 dient. In dem OC 33 wird der Kraftstoff 25 verbrannt, um dadurch ausreichende Werte an Wärme zum Regenerieren des PF 40 zu erzeugen.The term "treatment" as also used herein also refers to the control and / or regulation of the temperature of the exhaust gas (arrow B) at various points in the system 11 , For this purpose, the PF 40 with the OC 33 connected or integrally formed with the OC 33 with an external fuel injector device or an external injector 71 communicating as needed to delivering a controllable amount of fuel 25 in the OC 33 serves. In the OC 33 becomes the fuel 25 burned to thereby provide sufficient levels of heat to regenerate the PF 40 to create.

D. h. der OC 33 wirkt bei Vorhandensein einer gesteuerten Temperatur des Abgases (Pfeil B), um jegliche Kohlenwasserstoffe, die in den Abgasstrom oder -fluss eingeleitet werden, zu oxidieren, zu verbrennen oder anderweitig zu beseitigen. Dies sieht einen ausreichenden Temperaturwert in dem PF 40 zum Oxidieren eins Partikelmaterials vor, das von dem PF 40 stromabwärts des OC 33 zurückgehalten wurde. Der PF 40 wird somit relativ frei von möglicherweise verstopfendem Partikelmaterial gehalten, das ansonsten die Leistung des Fahrzeugs 10 beeinträchtigen könnte.Ie. the OC 33 acts in the presence of a controlled temperature of the exhaust gas (arrow B) to oxidize, burn or otherwise eliminate any hydrocarbons introduced into the exhaust stream or flow. This sees a sufficient temperature value in the PF 40 for oxidizing a particulate material released from the PF 40 downstream of the OC 33 was held back. The PF 40 is thus kept relatively free of possibly clogging particulate matter, which otherwise affects the performance of the vehicle 10 could affect.

Zwischen dem OC 33 und dem PF 40 ist ein herkömmlicher SCR 43 positioniert. Der SCR 43 ist eine Vorrichtung oder Einrichtung der aus dem Stand der Technik bekannten Art für selektive katalytische Reduktion, die unter Verwendung eines aktiven Katalysators zum Umwandeln von Stickoxiden oder NOx-Gasen zu Wasser und Stickstoff als Nebenprodukte dienen kann. Der SCR 43 kann als Keramikträger oder Keramikwabenstruktur, als Plattenstruktur oder andere geeignete Auslegung konfiguriert sein.Between the OC 33 and the PF 40 is a conventional SCR 43 positioned. The SCR 43 is an apparatus or apparatus of the type known in the art for selective catalytic reduction, which can serve as by-products using an active catalyst for converting nitrogen oxides or NOx gases to water and nitrogen. The SCR 43 may be configured as a ceramic carrier or ceramic honeycomb structure, as a plate structure or other suitable design.

Unabhängig von der jeweiligen Konfiguration oder Bauweise des SCR 43 ist der SCR 43 eine relativ große thermische Masse, die in dem System 11 zwischen dem OC 33 und dem PF 40 positioniert ist. Um die bekannte thermische Masse des SCR 43 auszugleichen, wird daher eine kalibrierte Zeitverzögerung oder verzögerte Temperaturreaktion eingeführt, wenn das Abgas langsam den SCR 43 erwärmt. Das Verwenden der Einlasstemperatur am PF 40 als primäre Rückmeldungsvariable zum Steuern der Abgastemperatur in dem System 11 in herkömmlicher Weise kann das Auftreten eines Temperaturüberschwingens in dem OC 33 und dem SCR 43 wesentlich steigern. Um das Auftreten eines solchen Überschwingens zu minimieren, umfasst das System 11 daher eine elektronische Steuereinrichtung bzw. ein Steuergerät 20 mit einem Temperaturoptimierungsalgorithmus oder einem Verfahren 100. Das System 11 kann ein Paar Kennfelder oder Nachschlagetabellen 19A, 19B umfassen, die nachstehend unter Bezug auf 2 und 3 beschrieben werden. An Stelle der Nachschlagetabellen 19A, 19B von 1 kann das System 11 alternativ nach Bedarf ein oder mehrere (nicht gezeigte) Kurven und/oder eine skalare Kalibrierungs funktion oder andere geeignete Funktionen umfassen, die ebenfalls nachstehend beschrieben werden.Regardless of the particular configuration or design of the SCR 43 is the SCR 43 a relatively large thermal mass in the system 11 between the OC 33 and the PF 40 is positioned. To the known thermal mass of the SCR 43 Therefore, a calibrated time delay or delayed temperature response is introduced when the exhaust gas slowly crosses the SCR 43 heated. Using the inlet temperature at the PF 40 as the primary feedback variable for controlling the exhaust gas temperature in the system 11 conventionally, the occurrence of a temperature overshoot in the OC 33 and the SCR 43 increase significantly. To minimize the occurrence of such overshoot, the system includes 11 Therefore, an electronic control device or a control unit 20 with a temperature optimization algorithm or method 100 , The system 11 can be a pair of maps or lookup tables 19A . 19B which are described below with reference to 2 and 3 to be discribed. Instead of the lookup tables 19A . 19B from 1 can the system 11 alternatively, if desired, include one or more curves (not shown) and / or a scalar calibration function or other suitable functions, which will also be described below.

Das Steuergerät 20 kann als digitaler Universalrechner oder als Proportional-Integral-Differential(PID)-Reglervorrichtung konfiguriert sein, die im Allgemeinen einen Mikroprozessor oder einen Hauptprozessor (CPU), einen Festspeicher (ROM), einen Arbeitsspeicher (RAM), einen elektrisch programmierbaren Festspeicher (EPROM), einen Hochgeschwindigkeits-Taktgenerator, Analog-Digital(A/D)-Schaltkreise und/oder Digital-Analog(D/A)-Schaltkreise sowie Eingangs-/Ausgangsschaltkreise oder -vorrichtungen und geeignete Signalaufbereitungs- und Pufferschaltkreise umfasst. Das Verfahren 100 und alle erforderlichen Bezugskalibrierungen werden in dem ROM im Steuergerät 20 gespeichert und werden problemlos ausgeführt, um die jeweiligen Funktionen vorzusehen, die nachstehend unter Bezug auf 2 und 3 beschrieben sind.The control unit 20 can be configured as a digital general-purpose computer or as a proportional-integral-derivative (PID) control device, which generally comprises a microprocessor or main processor (CPU), a read only memory (ROM), a random access memory (RAM), an electrically programmable read only memory (EPROM) , a high-speed clock generator, analog-to-digital (A / D) circuits and / or digital-to-analog (D / A) circuits, and input / output circuits or devices and suitable signal conditioning and buffer circuits. The procedure 100 and all required reference calibrations are in the ROM in the controller 20 are stored and readily executed to provide the respective functions described below with reference to FIG 2 and 3 are described.

Das Steuergerät 20 erhält von verschiedenen Temperatursensoren 21A–D, die an verschiedenen Stellen in dem System 11 positioniert sind, einschließlich dem Sensor 21B direkt stromabwärts des OC 33 und dem Sensor 21C direkt stromaufwärts des PF 40, Eingangssignale, wobei die Sensoren 21A–D zum Detektieren, Messen oder anderweitigem Ermitteln einer Temperatur des Abgases (Pfeil B) an verschiedenen Positionen oder Stellen in dem System 11 dienen.The control unit 20 receives from different temperature sensors 21A -D, in different places in the system 11 are positioned, including the sensor 21B directly downstream of the OC 33 and the sensor 21C directly upstream of the PF 40 , Input signals, the sensors 21A -D for detecting, measuring or otherwise determining a temperature of the exhaust gas (arrow B) at various positions or locations in the system 11 serve.

Im Einzelnen ist der Sensor 21A in der Nähe des Motors oder der Einlassseite des OC 33 positioniert und misst oder detektiert eine Einlasstemperatur in den OC 33. Diese Temperatur ist hierin nachstehend der Einfachheit halber als TOC_IN abgekürzt. Der Sensor 21B detektiert eine Auslasstemperatur von dem OC 33, wobei diese Temperatur hierin nachstehend der Einfachheit halber als TOC_OUT abgekürzt ist. Der Sensor 21C detektiert eine Einlasstemperatur zu dem PF 40, wobei diese Temperatur hierin nachstehend der Einfachheit halber als TPF_IN abgekürzt ist. Schließlich detektiert der Sensor 21D eine Auslasstemperatur von dem PF 40, wobei diese Temperatur hierin als TPF_OUT bezeichnet wird. Diese Temperatursignale werden zur Verwendung durch das Verfahren 100 von 3 jeweils durch die Sensoren 21A–D zu dem Steuergerät 20 übertragen oder von diesen dorthin weitergeleitet. Das Steuergerät 20 steht auch mit dem Motor 12 in Verbindung, um zusätzliche Signale zu erhalten, die den Betriebspunkt des Motors 12 bestimmen, beispielsweise die Stellung, den Wert oder Prozentsatz (Th%) der Drosselklappe, die Motordrehzahl (N), die Gaspedalstellung, eine Kraftstoffzufuhrmenge, ein gefordertes Motordrehmoment, etc.In detail, the sensor 21A near the engine or the inlet side of the OC 33 positions and measures or detects an inlet temperature into the OC 33 , This temperature is hereinafter abbreviated as T OC_IN for the sake of simplicity. The sensor 21B detects an outlet temperature of the OC 33 This temperature is hereinafter abbreviated as T OC_OUT for simplicity. The sensor 21C detects an inlet temperature to the PF 40 This temperature is hereinafter abbreviated as T PF_IN for simplicity is. Finally, the sensor detects 21D an outlet temperature from the PF 40 This temperature is referred to herein as T PF_OUT . These temperature signals are for use by the method 100 from 3 each through the sensors 21A -D to the controller 20 transferred or forwarded by these there. The control unit 20 is synonymous with the engine 12 in conjunction to obtain additional signals representing the operating point of the motor 12 determine, for example, throttle position, value or percentage (Th%), engine speed (N), accelerator pedal position, fueling amount, requested engine torque, etc.

Unter Bezug auf 2 beschreibt eine repräsentative Reihe von Verläufen 60 allgemein eine beispielhafte Temperaturbeziehung zwischen dem OC 33 und dem PF 40 des Fahrzeugs 10, die in 1 gezeigt sind. Die Y-Achse umfasst vorbestimmte oder kalibrierte Werte, einschließlich aber nicht unbedingt ausschließlich: einen kalibrierten Temperaturhöchstwert in dem OC 33, der als die Linie 80 oder TOC,MAX dargestellt ist; eine erwünschte Temperatur oder Solltemperatur des OC 33, die als die Linie 79 oder TOC,T dargestellt ist; und eine erwünschte Temperatur oder Solltemperatur des PF 40, die als die Linie 78 oder TPF,T dargestellt ist.With reference to 2 describes a representative series of courses 60 in general, an exemplary temperature relationship between the OC 33 and the PF 40 of the vehicle 10 , in the 1 are shown. The Y-axis includes predetermined or calibrated values, including but not necessarily limited to: a calibrated temperature peak in the OC 33 that as the line 80 or TOC, MAX is shown; a desired temperature or setpoint temperature of the OC 33 that as the line 79 or TOC, T is shown; and a desired temperature or setpoint temperature of the PF 40 that as the line 78 or TPF, T is shown.

Die X-Achse stellt Zeit, in 2 als (t) abgekürzt, dar. Der Verlauf 74 stellt die tatsächliche oder gemessene Einlasstemperatur des PF 40 dar, d. h. TPF_IN, die von dem Sensor 21C von 1 ermittelt oder gemessen wird. Der Verlauf 72 stellt die Auslasstemperatur des OC 33 dar, d. h. TOC_OUT, die von dem Sensor 21B von 1 ermittelt oder gemessen wird. Um die Einlasstemperatur des PF 40 anzuheben, d. h. TPF_IN von Punkt 90 des Verlaufs 74, d. h. von einer Höhe, bei der der Verlauf 74 anfänglich zu einem Punkt 91 plateauartig verläuft, oder der Höhe des durch Linie 78 dargestellten kalibrierten Werts, d. h. TPF,T, umfasst das Verfahren 100 von 3 das Ausgleichen der bekannten thermischen Masse des SCR 43 und somit das Steuern des Verlaufs 74, d. h. der gesteuerten Auslasstemperatur des OC 33 oder TOC,OUT von 1, in einem Bereich, der allgemein durch den schattierten Bereich 75 angezeigt ist, hinauf zu einer kalibrierten Obergrenze bzw. einem kalibrierten Höchstwert oder TOC,MAX, der durch die Linie 80 dargestellt ist.The X-axis represents time in 2 abbreviated as (t). The course 74 represents the actual or measured inlet temperature of the PF 40 ie, T PF_IN , that of the sensor 21C from 1 is determined or measured. The history 72 sets the outlet temperature of the OC 33 ie, T OC_OUT , from the sensor 21B from 1 is determined or measured. To the inlet temperature of the PF 40 raise, ie T PF_IN from point 90 of the course 74 , ie from a height at which the course 74 initially to a point 91 plateaus, or the height of the line 78 shown calibrated value, ie T PF, T , includes the method 100 from 3 balancing the known thermal mass of the SCR 43 and thus controlling the course 74 ie the controlled outlet temperature of the OC 33 or T OC, OUT from 1 , in an area that is generally shaded by the area 75 is displayed, up to a calibrated upper limit, or a calibrated maximum, or T OC, MAX passing through the line 80 is shown.

Unter Bezug auf 3 zusammen mit dem Fahrzeug 10 von 1 beginnt das Verfahren 100 bei Schritt 102, der jeden der Schritte 102A, 102B und 102C umfasst. Bei Schritt 102 werden eine Reihe von vorbestimmten Betriebswerten des Fahrzeugs 10 gemessen, detektiert, berechnet oder anderweitig ermittelt und zeitweilig in dem Steuergerät 20 gespeichert. Solche Werte können an verschiedenen Stellen in dem Fahrzeug 10 gemessen werden, beispielsweise durch Messen einer Kraftstoffmenge oder eines Drosselklappenprozentsatzes (Th%) der Drosselklappe 70 bei Schritt 102A und einer Drehzahl (N) des Motors 12 bei Schritt 102B. Bei Schritt 102C kann ein kalibrierter ganzzahliger Wert (CAL#) abhängig von der entsprechenden Anordnungsposition eines erwünschten zugeordneten Werts gewählt werden, wie bei Schritt 104 nachstehend beschrieben wird. Typischerweise wird bei Schritt 102C eine ganze Zahl, die bekanntermaßen der Einlasstemperatur des PF 40 entspricht, gewählt, wenngleich andere Temperaturwerte und somit andere entsprechende Anordnungspositionen innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung gewählt werden können. Dann rückt das Verfahren 100 zu Schritt 104 vor, der jeden der Schritte 104A-C umfasst.With reference to 3 together with the vehicle 10 from 1 the procedure begins 100 at step 102 that's every step of the way 102A . 102B and 102C includes. At step 102 are a set of predetermined operating values of the vehicle 10 measured, detected, calculated or otherwise determined and temporarily in the control unit 20 saved. Such values may be at different locations in the vehicle 10 be measured, for example, by measuring an amount of fuel or a throttle percentage (Th%) of the throttle 70 at step 102A and a rotational speed (N) of the engine 12 at step 102B , At step 102C For example, a calibrated integer value (CAL #) may be selected depending on the corresponding arrangement position of a desired assigned value as in step 104 will be described below. Typically, at step 102C an integer known to be the inlet temperature of the PF 40 is selected, although other temperature values, and thus other corresponding disposition positions, may be selected within the scope of the invention. Then the procedure moves 100 to step 104 in front of each of the steps 104A -C includes.

Bei Schritt 104 umfasst das Verfahren 100 das Wählen eines entsprechenden vorbestimmten oder kalibrierten Werts oder Sollwerts für sowohl die OC-Auslass-Temperatur als auch die PF-Einlass-Temperatur. Schritt 104 kann durch verschiedene Mittel verwirklicht werden, beispielsweise durch Zugreifen auf eine Nachschlagetabelle, beispielsweise die Nachschlagetabellen 19A, 19B von 1, die auf eine Anordnung verweisen, durch Berechnung unter Verwendung verschiedener vorstehend beschriebener Funktionen und/oder durch andere geeignete Mittel. Bei Schritt 104A werden zum Beispiel der bei Schritt 102A ermittelte Drosselklappenwert (Th%) und die bei Schritt 102B ermittelte Motordrehzahl (N) als Eingaben in ein erstes Kennfeld oder eine Nachschlagetabelle 19A verwendet, die dem OC 33 entspricht, und der sich ergebende Wert wird zu Schritt 112 überragen. Bei Schritt 104B werden die Werte aus den Schritten 102A bzw. 102B in ein zweites Kennfeld oder eine Nachschlagetabelle 19B eingegeben, die dem PF 40 entspricht, und der sich ergebende Wert wird zu Schritt 106 übertragen. Schließlich wird bei Schritt 104C der kalibrierte Wert (CAL#) von Schritt 102C in eine Anordnung eingegeben, und ein entsprechender gemessener Temperaturwert für einen Einlass oder einen Auslass des PF 40 und des OC 33 wird zu den Schritten 106 und 107 übertragen. Dann rückt das Verfahren 100 zu den Schritten 106, 107 und 112 vor.At step 104 includes the method 100 selecting a corresponding predetermined or calibrated value or setpoint for both the OC outlet temperature and the PF inlet temperature. step 104 can be realized by various means, for example by accessing a look-up table, for example the look-up tables 19A . 19B from 1 which refer to an arrangement by calculation using various functions described above and / or by other suitable means. At step 104A for example, the one at step 102A determined throttle valve value (Th%) and the at step 102B determined engine speed (N) as inputs to a first map or a look-up table 19A used that the OC 33 corresponds, and the resulting value becomes step 112 overtop. At step 104B become the values from the steps 102A respectively. 102B in a second map or look-up table 19B entered the PF 40 corresponds, and the resulting value becomes step 106 transfer. Finally, at step 104C the calibrated value (CAL #) of step 102C entered into an array, and a corresponding measured temperature value for an inlet or outlet of the PF 40 and the OC 33 becomes the steps 106 and 107 transfer. Then the procedure moves 100 to the steps 106 . 107 and 112 in front.

Bei Schritt 106 wird der mittels der Anordnung bei Schritt 104C ermittelte gemessene Wert von dem Wert subtrahiert, der aus dem PF-Kennfeld bei Schritt 104B ermittelt wurde, um einen Fehlerwert oder Fehlerterm zu ermitteln, der dann zu Schritt 108 weitergeleitet oder übermittelt wird. Zum Beispiel kann wie vorstehend beschrieben ein erster Temperatursollwert für die OC-Auslass-Temperatur gewählt werden, während ein zweiter Temperatursollwert für die PF-Einlass-Temperatur gewählt werden kann. Nachdem sich die Temperatur in dem Abgasstrom stabilisiert, beispielsweise durch Zulassen, dass ein Zeitgeber abläuft oder ein vorbestimmtes Intervall verstreicht, kann die rechnerische Differenz zwischen der gemes senen PF-Einlass-Temperatur und ihrem kalibrierten zweiten Temperatursollwert als Fehlerterm berechnet werden. Dann rückt das Verfahren 100 zu Schritt 108 vor.At step 106 is the by means of the arrangement in step 104C The measured value subtracted from the value subtracted from the PF map at step 104B was determined to determine an error value or error term, which then moves to step 108 forwarded or transmitted. For example, as described above, a first temperature set point for the OC outlet temperature may be selected, while a second setpoint temperature value may be selected for the PF inlet temperature. After the temperature in the exhaust stream stabilizes, for example, by allowing a timer to expire or a predetermined interval The mathematical difference between the measured PF inlet temperature and its calibrated second temperature setpoint may be calculated as an error term. Then the procedure moves 100 to step 108 in front.

Bei Schritt 107 wird der aus der Anordnung bei Schritt 104C gewählte Wert mit einem kalibrierten Bereich oder einer Reihe zulässiger Max/Min-Werte verglichen, um zu ermitteln, ob der gewählte Wert innerhalb des oberen und unteren Grenzwerts des Bereichs fällt, d. h. [Bereich O, Bereich U]. Wenn der Wert von Schritt 104C kleiner als der obere Bereichswert ist (Bereich O) und größer als der untere Bereichswert (Bereich U) ist, umfasst das Verfahren 100 das Starten eines Zeitgebers, um ein vorbestimmtes Intervall verstreichen zu lassen. Schritt 108 sieht einen ausreichenden Puffer vor, der die Temperaturwirkung der relativ großen thermischen Masse des SCR 43 ausgleicht (siehe 1).At step 107 becomes out of the order at step 104C The selected value is compared to a calibrated range or set of allowable max / min values to determine if the selected value falls within the upper and lower limits of the range, ie [Range O, Range U]. If the value of step 104C is less than the upper range value (range O) and greater than the lower range value (range U), the method includes 100 starting a timer to elapse a predetermined interval. step 108 provides a sufficient buffer that the temperature effect of the relatively large thermal mass of the SCR 43 compensates (see 1 ).

Alternativ kann die thermische Masse des SCR 43 als Funktion von Abgasstrom berücksichtigt werden, wobei unterschiedliche „Warte”-Zeiten für unterschiedliche Motorbetriebspunkte verwendet werden. Analog umfassen die Nachschlagetabellen 19A, 19B Daten, die einen erwarteten Temperaturabfall über dem SCR 43 berücksichtigen oder ausgleichen. Nachdem der Zeitgeber abgelaufen ist oder andere alternative Schritte, die die thermische Masse ausgleichen, abgeschlossen wurden, wird bei Schritt 107 ein Aktivierungssignal oder Schaltsignal (Pfeil S) zu Schritt 110 weitergeleitet oder übermittelt.Alternatively, the thermal mass of the SCR 43 be considered as a function of exhaust flow, with different "wait" times are used for different engine operating points. Analogously, the look-up tables include 19A . 19B Data showing an expected temperature drop above the SCR 43 consider or compensate. After the timer has expired, or other alternative steps that equalize the thermal mass have been completed, step S5 107 an activation signal or switching signal (arrow S) to step 110 forwarded or transmitted.

Bei Schritt 108 wird der Fehlerterm von Schritt 106 gefiltert, um ein gleitendes Mittel der Fehlerwerte zu nehmen, um nicht unnötigerweise auf große, aber transiente Fehlerwerte zu reagieren. Schritt 108 kann das Weiterleiten des Fehlerterms durch einen Filter erster Ordnung, das Berechnen eines gleitenden Mittels von Fehlertermen etc. umfassen, ist aber nicht hierauf beschränkt. Auf diese Weise kann die Systemstabilität weiter optimiert werden. Der gefilterte Fehlertermwert wird dann zu Schritt 110 übermittelt.At step 108 will be the error term of step 106 filtered to take a moving average of the error values so as not to unnecessarily respond to large but transient error values. step 108 may include, but is not limited to, passing the error term through a first-order filter, calculating a moving average of error terms, etc. In this way, the system stability can be further optimized. The filtered error value then becomes step 110 transmitted.

Bei Schritt 110 wird ein konstanter Wert von Null kontinuierlich zu Schritt 112 weitergeleitet oder übermittelt, bis das Schaltsignal (Pfeil S) von Schritt 107 empfangen wird. Wenn das Schaltsignal (Pfeil S) empfangen ist, wird der bei Schritt 108 ermittelte Fehlerterm zu Schritt 112 weitergeleitet oder übermittelt.At step 110 becomes a constant value of zero continuously to step 112 forwarded or transmitted until the switching signal (arrow S) of step 107 Will be received. When the switching signal (arrow S) is received, the at step 108 determined error term to step 112 forwarded or transmitted.

Bei Schritt 112 wird der Wert von Schritt 104A, der wie vorstehend beschrieben von einem OC-Kennfeld oder einer Nachschlagetabelle gewählt wurde, zu dem Fehlerterm addiert, der von Schritt 110 übermittelt wurde. Der Gesamtwert, der einer Auslass-Solltemperatur des OC 33 oder TOC,T (siehe Linie 79 von 2) entspricht, wird dann zu Schritt 114 übermittelt.At step 112 becomes the value of step 104A which was selected as described above from an OC map or a look-up table to which error term added from step 110 was transmitted. The total value of an outlet setpoint temperature of the OC 33 or T OC, T (see line 79 from 2 ), then becomes step 114 transmitted.

Bei Schritt 114 wird die Auslass-Solltemperatur des OC 33 oder TOC,T mit einem kalibrierten Höchstwert für den OC 33 oder TOC,MAX verglichen, der der Linie 80 von 2 entspricht. Das Verfahren 100 umfasst dann das Übermitteln des Mindestwerts der Werte TOC,T und TOC,MAX. Dieser in 2 als Verlauf 74 dargestellte Wert ist die Endtemperatur des OC 33, die in 3 als TOC,F dargestellt ist. Dieser Wert wird dann zu einem geeigneten Teil des Steuergeräts 20 oder zu einer anderen Steuervorrichtung weitergeleitet, die den Prozentsatz des Kraftstoffs 25 von 1 steuert, der zu dem externen Injektor 71 oder durch (nicht gezeigte) Zylinderinjektoren umgeleitet wird..At step 114 becomes the outlet set temperature of the OC 33 or T OC, T with a calibrated maximum for the OC 33 or T OC, MAX compared to that of the line 80 from 2 equivalent. The procedure 100 then involves transmitting the minimum value of the values T OC, T and T OC, MAX . This in 2 as a course 74 The value shown is the final temperature of the OC 33 , in the 3 as T OC, F is shown. This value then becomes a suitable part of the controller 20 or forwarded to another control device that determines the percentage of fuel 25 from 1 that controls to the external injector 71 or diverted by cylinder injectors (not shown).

Ein allgemeines Beispiel ist anhand einer Situation dargestellt, bei der die kalibrierte OC-Höchsttemperatur oder TOC,MAX gleich 700°C ist und der erste Temperatursollwert von Schritt 104A gleich 650°C ist. Ein beispielhafter Anordnungswert von 2 bei Schritt 102 kann in einer Anordnung bei Schritt 104 einer gemessenen PF-Einlass-Temperatur entsprechen. Dieser Wert, der nachstehend als TPF_IN abgekürzt ist, ist für die Zwecke des vorliegenden Beispiels gleich 650°C. Ein erwünschter oder kalibrierter zweiter Temperatursollwert für die PF-Einlass-Temperatur kann dann bei Schritt 104B mit 648°C gewählt oder ermittelt werden. In diesem Beispiel würde Schritt 106 dann einen Wert von (TPF_IN-Sollwert 2) oder (650°C–648°C) = 2°C erzeugen. Daher wird 2°C der von Schritt 106 übermittelte Fehlerterm.A general example is illustrated with a situation where the calibrated maximum OC temperature or T OC, MAX is equal to 700 ° C and the first temperature set point of step 104A is equal to 650 ° C. An exemplary placement value of 2 at step 102 can in an arrangement at step 104 correspond to a measured PF inlet temperature. This value, hereinafter abbreviated as T PF_IN , is equal to 650 ° C for purposes of the present example. A desired or calibrated second temperature set point for the PF inlet temperature may then be determined at step 104B be selected or determined at 648 ° C. In this example, step 106 then generate a value of (T PF_IN setpoint 2) or (650 ° C-648 ° C) = 2 ° C. Therefore, 2 ° C is the one from step 106 transmitted error term.

Wenn der bei Schritt 104C ermittelte Wert der Temperaturmessung, hier 650°C, bei Schritt 107 innerhalb eines bestimmten Bereichs [Bereich O, Bereich U] fällt, kann der Fehlerwert von 2°C bei Schritt 108 durch einen Filter erster Ordnung oder einen anderen geeigneten Filter und bei Schritt 110 durch ein Schalt- oder Logikgatter gefiltert werden, bevor er zu dem bei Schritt 104A ermittelten ersten Temperatursollwert oder in diesem bestimmten Beispiel 650°C addiert wird. Der Ausgabewert oder (650°C + 2°C) = 652°C wird als die OC-Auslass-Solltemperatur oder TOC,T festgelegt, dann mit einem kalibrierten Höchstwert, beispielsweise 700°C, verglichen. Das Minimum dieser beiden Werte, d. h. 652°C, wird dann dem Steuergerät 20 als Wert TOC,F (siehe Linie 72 von 2) übermittelt. Wie für den Durchschnittsfachmann ersichtlich ist, kann der Wert TOC,F von dem Steuergerät 20 genutzt werden, um einen entsprechenden Volumen- oder Massenstrom des für die Einspritzung mittels des externen Injektors 71 oder der (nicht gezeigten) Zylinderinjektoren erforderlichen Kraftstoffs 25 zu berechnen, abzurufen oder anderweitig zu ermitteln, der im OC 33 zu verbrennen ist, um die Endtemperatur TOC,F zu erreichen.If the at step 104C determined value of the temperature measurement, here 650 ° C, at step 107 within a certain range [range O, range U], the error value of 2 ° C at step 108 through a first order filter or other suitable filter and at step 110 be filtered by a switching or logic gate before going to step 104A determined first temperature setpoint or 650 ° C is added in this particular example. The output value or (650 ° C + 2 ° C) = 652 ° C is set as the OC outlet set temperature or T OC, T , then compared to a calibrated maximum value, for example, 700 ° C. The minimum of these two values, ie 652 ° C, then becomes the controller 20 as value TOC, F (see line 72 from 2 ) transmitted. As will be understood by one of ordinary skill in the art, the value T OC, F may be from the controller 20 be used to a corresponding volume or mass flow of the injection by means of the external injector 71 or the cylinder injectors (not shown) required fuel 25 to calculate, retrieve or otherwise determine the OC 33 to burn to reach the final temperature T OC, F.

Während die besten Methoden zum Ausführen der Erfindung eingehend beschrieben wurden, wird der Fachmann des Gebiets, auf das diese Erfindung gerichtet ist, verschiedene alternative Auslegungen und Ausführungsformen zum Umsetzen der Erfindung innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche erkennen.While the best methods to perform The person skilled in the art to which this invention is directed will recognize various alternative designs and embodiments for practicing the invention within the scope of the appended claims.

Claims (10)

Verfahren zum Steuern einer Temperatur eines Abgases von einem Fahrzeugmotor während einer Regeneration eines Partikelfilters (PF) in einem Fahrzeug, das einen Oxidationskatalysator (OC), einen Katalysator für selektive katalytische Reduktion (SCR) und den PF aufweist, wobei das Verfahren umfasst: Anpassen einer Konzentration von Kohlenwasserstoffen in dem Abgas, um dadurch einen ersten Temperatursollwert zu erreichen; Ermitteln eines zweiten Temperatursollwerts, der einer PF-Einlass-Temperatur entspricht; Subtrahieren des zweiten Temperatursollwerts von einer gemessenen PF-Einlass-Temperatur, um dadurch einen Fehlerterm zu berechnen; Addieren des Fehlerterms zu dem ersten Temperatursollwert, um dadurch eine OC-Auslass-Solltemperatur zu ermitteln; und Ausführen einer Steuermaßnahme während der Regeneration des PF, um dadurch sicherzustellen, dass eine OC-Endtemperatur nicht einen Höchstwert der OC-Auslass-Solltemperatur und einer kalibrierten OC-Auslass-Höchsttemperatur übersteigt.Method for controlling a temperature of an exhaust gas from a vehicle engine during a regeneration of a particulate filter (PF) in a vehicle, the one oxidation catalyst (OC), a catalyst for selective catalytic reduction (SCR) and the PF, the method comprising: To adjust a concentration of hydrocarbons in the exhaust gas to thereby to achieve a first temperature setpoint; Determine a second temperature setpoint corresponding to a PF inlet temperature; Subtract the second temperature setpoint from a measured PF inlet temperature, thereby calculating an error term; Add the error term to the first temperature setpoint thereby to set an OC outlet set temperature to investigate; and To run a tax measure while the regeneration of the PF, thereby ensuring that an OC end temperature not a maximum exceeds the OC outlet setpoint temperature and a calibrated OC outlet high temperature. Verfahren nach Anspruch 1, welches weiterhin das Ermitteln des ersten Temperatursollwerts unter Verwenden einer OC-Auslass-Temperatur umfasst.The method of claim 1, further comprising Determining the first temperature setpoint using an OC outlet temperature. Verfahren nach Anspruch 1, welches weiterhin das Filtern des Fehlerterms vor dem Addieren des Fehlerterms zu dem ersten Temperatursollwert umfasst.The method of claim 1, further comprising Filter the error term before adding the error term to the includes first temperature setpoint. Verfahren nach Anspruch 3, welches weiterhin das Einführen einer kalibrierten Zeitverzögerung vor dem Berechnen des Fehlerterms umfasst, wobei die kalibrierte Verzögerung ausreicht, um eine bekannte thermische Masse des SCR auszugleichen.The method of claim 3, further comprising Introduce a calibrated time delay before calculating the error term, wherein the calibrated delay sufficient to compensate for a known thermal mass of the SCR. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ermitteln des ersten und des zweiten Temperatursollwerts das Wählen sowohl des ersten als auch des zweiten Temperatursollwerts aus einer entsprechenden Nachschlagetabelle umfasst, wobei jede der Nachschlagetabellen durch mehrere vorbestimmte Betriebswerte des Motors indiziert ist, wobei die mehreren vorbestimmen Betriebswerte des Motors vorzugsweise umfassen: eine Drosselklappenstellung, eine Gaspedalstellung, eine Kraftstoffzufuhrmenge, ein gefordertes Motordrehmoment und eine Drehzahl des Motors.Method according to claim 1, wherein the determining of the first and second temperature setpoints, both of the first and second temperature setpoints from a corresponding one Lookup table, wherein each of the lookup tables by a plurality of predetermined operating values of the engine is indicated, in which the plurality of predetermined operating values of the engine preferably include: a throttle position, an accelerator pedal position, a Fuel supply amount, a required engine torque and a Speed of the motor. Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: Vergleichen der gemessenen PF-Einlass-Temperatur mit einem kalibrierten Bereich von zulässigen PF-Einlass-Temperaturen; Addieren des Fehlerterms zu dem ersten Temperatursollwert, nur wenn die gemessene PF-Einlass-Temperatur innerhalb des kalibrierten Bereichs zulässiger PF-Einlass-Temperaturen liegt; und Verwenden der kalibrierten OC-Höchsttemperatur als OC-Solltemperatur, nur wenn der gemessene Wert nicht innerhalb des kalibrierten Bereichs zulässiger PF-Einlass-Temperaturen liegt, wobei das Ausführen einer Steuermaßnahme vorzugsweise das Steuern eine Menge von Kraftstoff umfasst, die von dem OC währen der Regeneration des PF verbrannt wird.The method of claim 1, further comprising: to compare the measured PF inlet temperature with a calibrated range permissible PF inlet temperatures; Add of the error term to the first temperature setpoint, only if the measured PF inlet temperature within the calibrated range of permissible PF inlet temperatures lies; and Use the calibrated OC maximum temperature as the OC target temperature, only if the measured value is not within the calibrated range permissible PF inlet temperatures lies, being doing a tax measure Preferably, controlling includes a lot of fuel from the OC the regeneration of the PF is burned. Verfahren zum Steuern einer Temperatur eines Abgases von einem Motor während einer Regeneration eines Partikelfilters (PF) in einem Fahrzeug, das einen Oxidationskatalysator (OC), einen Katalysator für selektive katalytische Reduktion (SCR) und den PF aufweist, wobei das Verfahren umfasst: Wählen eines ersten Temperatursollwerts aus einer ersten Nachschlagetabelle, wobei der erste Temperatursollwert einer OC-Auslass-Temperatur entspricht; Wählen eines zweiten Temperatursollwerts aus einer zweiten Nachschlagetabelle, wobei der zweite Temperatursollwert einer PF-Einlass-Temperatur entspricht; Messen einer tatsächlichen PF-Einlass-Temperatur; Subtrahieren des zweiten Temperatursollwerts von der tatsächlichen PF-Einlass-Temperatur, um einen Fehlerterm zu berechnen; Filtern des Fehlerterms, um dadurch eine bekannte thermische Masse des SCR auszugleichen; Addieren des Fehlerterms zu dem ersten Temperatursollwert, um eine OC-Auslass-Solltemperatur zu ermitteln; und Steuern einer tatsächlichen OC-Auslass-Temperatur während der Regeneration des PF, so dass die tatsächliche OC-Auslass-Temperatur nicht einen Höchstwert der OC-Auslass-Solltemperatur und einer kalibrierten OC-Auslass-Höchsttemperatur übersteigt, wobei das Filtern eines Fehlerterms insbesondere eines der Folgenden umfasst: Führen des Fehlerterms durch einen Filter ers ter Ordnung und Berechnen eines gleitenden Mittels von mehreren der Fehlerterme, und/oder wobei das Berechnen der ersten und zweiten OC-Auslass-Solltemperatur umfasst: Messen mindestens eines Motorwerts gewählt aus der Gruppe bestehend aus: einer Drosselklappenstellung, einer Gaspedalstellung, einer Kraftstoffzufuhrmenge und einem geforderten Motordrehmoment; Messen einer Drehzahl des Motors; und Wählen einer kalibrierten OC-Temperatur aus einer Nachschlagetabelle, die durch den mindestens einen Motorwert und die Drehzahl des Motors indiziert ist.A method of controlling a temperature of an exhaust gas from an engine during regeneration of a particulate filter (PF) in a vehicle having an oxidation catalyst (OC), a selective catalytic reduction (SCR) catalyst, and the PF, the method comprising: selecting one first temperature setpoint from a first look-up table, wherein the first temperature setpoint corresponds to an OC outlet temperature; Selecting a second temperature setpoint from a second lookup table, wherein the second temperature setpoint corresponds to a PF inlet temperature; Measuring an actual PF inlet temperature; Subtracting the second temperature setpoint from the actual PF inlet temperature to calculate an error term; Filtering the error term to thereby compensate for a known thermal mass of the SCR; Adding the error term to the first temperature setpoint to determine an OC outlet setpoint temperature; and controlling an actual OC outlet temperature during regeneration of the PF such that the actual OC outlet temperature does not exceed a maximum OC outlet setpoint temperature and a calibrated OC outlet maximum temperature, wherein filtering an error term is one of the following comprises: passing the error term through a first order filter and calculating a moving average of a plurality of the error terms; and wherein calculating the first and second OC outlet target temperatures comprises: measuring at least one engine value selected from the group consisting of a throttle position, an accelerator pedal position, a fuel supply amount, and a requested engine torque; Measuring a rotational speed of the engine; and Selecting a calibrated OC temperature from a look-up table indexed by the at least one engine value and the speed of the engine. Vorrichtung zum Steuern einer Temperatur eines Abgases in einem Abgassystem eines Fahrzeugmotors während einer Regeneration eines Partikelfilters (PF), wobei das Abgassystem einen Oxidationskatalysator (OC), einen Katalysator für selektive katalytische Reduktion (SCR) und den PF aufweist, wobei die Vorrichtung umfasst: mehrere Sensoren, die jeweils zum Messen einer Temperatur in einem verschiedenen Teil des Abgassystems dienen; und ein Steuergerät, das einen Algorithmus, eine Nachschlagetabelle von OC-Auslass-Temperaturen und eine Nachschlagetabelle von PF-Einlass-Temperaturen aufweist, wobei jede der Nachschlagetabellen durch mehrere Motorbetriebswerte indiziert ist; wobei der Algorithmus so ausgelegt ist, dass er eine OC-Auslass-Solltemperatur unter Verwendung von Daten von jeder Nachschlagetabelle berechnet, wobei die OC-Auslass-Solltemperatur eine thermische Masse des SCR ausgleicht; und wobei der Algorithmus eine tatsächliche OC-Auslasstemperatur während einer Regeneration des PF auf den niedrigeren Wert von OC-Auslass-Solltemperatur und kalibrierter OC-Auslass-Höchsttemperatur beschränkt.Device for controlling a temperature of an exhaust gas in an exhaust system of a vehicle engine during a regeneration of a Particulate filter (PF), wherein the exhaust system is an oxidation catalyst (OC), a catalyst for selective catalytic reduction (SCR) and the PF, wherein the device comprises: several sensors, each for Measuring a temperature in a different part of the exhaust system serve; and a control unit, this is an algorithm, a lookup table of OC outlet temperatures and having a look-up table of PF inlet temperatures, wherein each of the look-up tables is characterized by a plurality of engine operating values is indexed; the algorithm being designed so that it is an OC outlet setpoint temperature calculated using data from each look-up table, wherein the target OC outlet temperature is a thermal mass of the SCR balances; and where the algorithm is an actual OC outlet temperature during Regeneration of the PF to the lower value of OC outlet target temperature and calibrated OC outlet maximum temperature. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der Algorithmus eine rechnerische Differenz zwischen einem aus der PF-Nachschlagetabelle gewählten Temperatursollwert und einer gemessenen PF-Einlass-Temperatur berechnet und die Differenz zu einem anderen aus der OC-Nachschlagetabelle gewählten Temperatursollwert addiert, um dadurch den Wert der OC-Auslass-Solltemperatur zu ermitteln.Apparatus according to claim 8, wherein the algorithm a computational difference between one from the PF lookup table selected Temperature setpoint and a measured PF inlet temperature calculated and the difference to another from the OC lookup table selected Temperature setpoint added to thereby increase the value of the OC outlet setpoint temperature determine. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, welches einen mit einer Versorgung für Kraftstoff und dem Steuergerät in Verbindung stehenden Kraftstoffinjektor umfasst; wobei das Steuergerät zum Berechnen einer Menge von Kraftstoff, die zum Erzeugen des niedrigeren Werts der OC-Auslass-Solltemperatur und der kalibrierten OC-Auslass-Höchsttemperatur erforderlich ist, und zum Anordnen einer Zufuhr der berechneten Kraftstoffmenge zu dem Kraftstoffinjektor dient.A method according to claim 8 or 9, which comprises a with a supply for Fuel and the controller comprising a related fuel injector; wherein the controller for calculating a Amount of fuel used to generate the lower value of OC outlet setpoint temperature and calibrated OC outlet high temperature required and arranging a supply of the calculated amount of fuel serves to the fuel injector.
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